DE3249327C2 - Hohlladungsbausatz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hohlladungsbausatz mit im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegebenen Merkmalen.

Eine Hohlladung mit einer an ihrem vorderen Ende offenen zylindrischen Außenhülle, die einen zylindrischen Sprengstoffkörper mit einer vertieften Vorderfläche, eine auf die vertiefte Vorderfläche des Sprengstoffkörpers aufgeklebte Auskleidung und einen diese Auskleidung in Richtung auf den Sprengstoffkörper zu drückendes Federring enthält, ist aus DE 20 46 372 B2 bekannt. Bei dieser bekannten Hohlladung ist der Federring, der sich dazu an einem umgebördelten Rand am Vorderende der Außenhülle abstützt, dazu bestimmt, die entsprechend der Vertiefung in der Vorderfläche des Spreng­ stoffkörpers geformte Auskleidung, die sich in der Außenhülle relativ dazu bewegen kann, in Anlage auch bei einem Schrumpfen des Sprengstoffmaterials an dem Sprengstoffkörper zu halten. Eine Verbindung zwischen der Ausklei­ dung und der Außenhülle, die ein Austreten von Sprengstoff verhindern könnte, ist nicht vorgesehen, und sie wäre auch systemwidrig, da sie das gewünschte Nachführen der Auskleidung unter dem von dem Federring darauf ausgeübten elastischen Druck bei einem Schrumpfen des Sprengstoffkörpers verhindern oder zumindest beeinträchtigen würde. Insbesondere bei einer Lagerung der bekannten Hohlladung bei wechselnden Temperaturen besteht somit eine erhebliche Explosionsgefahr durch aus der Außenhülle ausge­ tretenes Sprengstoffmaterial.

Aus US 2 426 997 A ist weiter ein Hohlladungsgeschoß bekannt, bei dem ein Sprengstoffkörper, der an seinem vorderen Ende eine Vertiefung auf­ weist, gemeinsam mit einer ihn dicht umschließenden Umhüllung in eine die Geschoßform bestimmende Außenhülle eingesetzt ist, wobei in deren vorderem Abschnitt vor der Umhüllung des Sprengstoffkörpers ein an die Vertiefung im Sprengstoffkörper anschließender Hohlraum verbleibt. Einrichtungen, die ein Anliegen der Umhüllung am Sprengstoffkörper im Bereich von dessen vor­ derseitiger Vertiefung unter elastischem Druck auch bei einem Schrumpfen des Sprengstoffmaterials beispielsweise unter dem Einfluß wechselnder Außentemperaturen bei der Lagerung des Geschosses sicherstellen könnten, sind nicht vorgesehen, und sie könnten letztlich auch nicht wirksam wer­ den, da die Umhüllung an ihrem hinteren Ende fest aufsitzt und daher einem zum hinteren Geschoßende hin gerichteten Axialdruck nicht nachgeben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlladungsbausatz der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem unter allen zu erwartenden äuße­ ren Bedingungen bei der Lagerung und beim Einsatz ein zuverlässiges Anlie­ gen der Auskleidung an der Vertiefung in der Vorderfläche der Ladung und damit deren optimale Wirksamkeit sichergestellt ist.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Hohlladungsbausatz, wie er im Patentanspruch 1 angegeben ist; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einem Hohlladungsbausatz nach der Erfindung, der im Grundsatz aus einer Ladung und einer Auskleidung für deren vorderseitige Vertiefung be­ steht, die in einem Gehäuse miteinander vereinigt sind, ist die Ausklei­ dung des mit einer zylindrischen Metallhülse verbunden, die ihrerseits in dem dazu koaxialen Gehäuse an dessen Innenwandung entlanggleiten kann. An der Verbindungsstelle zwischen der Auskleidung und der Metallhülse gibt es keine Relativbewegung, und einer effektive Abdichtung an dieser Stelle be­ reitet daher keinerlei Schwierigkeiten, so daß ein Austritt von Spreng­ stoffmaterial nicht zu befürchten ist. Das Kompressionselement wirkt gemäß der Erfindung sowohl auf die Auskleidung als auch auf die Metallhülse und drückt beide Bauteile gemeinsam auf das Hinterende des Gehäuses zu. Dabei kann das hintere Ende der Ladung eine Fortsetzung in einer beliebigen Ver­ längerung finden, auf der die Metallhülse entlanggleiten kann, oder es kann an dieser Stelle ein entsprechend geformter Zünder angeordnet sein. Durch den steten elastischen Druck des Kompressionselements auf die Aus­ kleidung und die mit ihr verbundene Metallhülse ist sichergestellt, daß die Auskleidung ständig gleichmäßig in Anlage an dem Sprengstoffmaterial der Ladung bleibt, so daß sich dazwischen auch dann keine unregelmäßigen Luftzwischenräume ausbilden können, wenn das Sprengstoffmaterial unter der Einwirkung wechselnder Temperaturen eine Schrumpfung erfährt oder einer hohen Beschleunigung beim Abschuß folgend zurückweicht. Im Ergebnis blei­ ben daher asymmetrische Störungen im Stoßwellenverlauf vermieden, und es lassen sich hohe Durchdringungsgeschwindigkeiten beim Auftreffen auf das jeweilige Ziel erreichen.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeich­ nung Bezug genommen; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein als kreisförmiger Federring ausgebildetes Kompressionsele­ ment nach der Erfindung in einer schematischen dreidimensiona­ len Darstellung,

Fig. 2 einen bei Raumtemperatur zusammengebauten Hohlladungs-Spreng­ kopf gemäß der Erfindung mit einem Federring nach Fig. 1 in einer Teilschnittansicht und

Fig. 3 eine entsprechende Teilschnittansicht des Sprengkopfes nach Fig. 2 bei niedriger Umgebungstemperatur.

Die Darstellungen in Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform für einen nach der Lehre der Erfindung gestalteten Höhlladungs-Sprengkopf mit einem Kompressionselement in Form eines Ferrings 9 gemäß Fig. 1.

Der Federring 9 besteht aus einem kurzen, in der Mitte eingeschnürten zylindrischen Rohr 10 aus dünnem vergütetem rostfreiem Stahlblech mit einer Längsachse B-B′. Das Rohr 10 weist ein vorderes Ende 11 und ein hinteres Ende 12 auf, die in Bezug auf die Längsachse B-B′ jeweils quer angeordnet sind. Das vordere Ende 11 des Rohres 10 ist mit einer Vielzahl von nach vorn divergenten biegsamen Sägezähnen 13 ausgebildet, die tangen­ tial und mit regelmäßigem Abstand rund um die Längsachse B-B′ angeordnet sind. Das hintere Ende 12 des Rohres 10 ist mit einer Vielzahl von nach hinten divergenten biegsamen konischen Laschen 14. ausgebildet, die tangential angeordnet und um die Achse BB′ regelmäßig beabstandet sind, so daß der Umfangsdurchmesser des Hinterendes 12 geringfügig kleiner als der Umfangsdurch­ messer des Vorderendes 11 ist. Die Zähne 13, die Laschen 14 und die mittig eingezogene Form des Rohrs 10 tragen sämtlich zur axialen Elastizität des Rohrs 10 bei. Federringe dieser Art sind unter der Bezeichnung "SPIRE Retaining CLip" (Hersteller: Forrest Fasteners Limited, Treforest, Pontypridd, Glamorgan, Wales) im Handel erhältlich.

Der Sprengkopf von Fig. 2 hat ein rohrförmiges Aluminiumge­ häuse 20 mit einer Längsachse CC′, das hinten durch eine ebene metallische Endwand 21, die relativ zu der Längsachse CC′ quer verläuft, abgeschlossen ist. Vor der Endwand 21 ist koaxial mit der Achse CC′ eine Ladungseinheit 32 angeordnet, die aus einem Sprengzünder 26 angrenzend an die Endwand 21 und einer zylindrischen Sprengladung 22 vor dem Sprengzünder besteht, wobei die Sprengladung 22 eine vertiefte konische Vorderfläche 27 mit einer vorderen kreisrunden Basis 28 aufweist und die Vorderfläche 27 mit einer konischen Metall­ auskleidung 23 in engem Kontakt liegt. Der Spitzenwinkel der Vorderfläche 27 von Fig. 2 ist 60°, aber die Erfindung ist mit anderen gleichartigen Hohlladungs- und Auskleidungs-Bau­ sätzen ebenso verwendbar, bei denen der Spitzenwinkel der Vorderfläche 27 zwischen 40 und 65° liegt. Die Auskleidung 23 umfaßt einen vorderen kurzen zylindrischen Basisteil 24, um dessen Rand eine koaxiale rohrförmige Metallhülse 25 festgelegt ist unter Bildung eines Behälters 29, in den die Sprengladung 22 vor dem Zusammenbau gegossen wurde. Der Sprengzünder 26 erstreckt sich nach rückwärts über die Hülse 25 hinaus um einen ausreichende Betrag, so daß die zu erwartende axiale Schrumpfung der Ladung 22 aufnehmbar ist. Zwischen der Hülse 25 und dem Gehäuse 20 ist ausreichend Spiel vorhanden, um eine freie Axialbewegung des Behälters 29 im Gehäuse 20 zu ermöglichen und die Rückführung von Sprengkopf-Zünddrähten (nicht gezeigt) zu gestatten, die ein Zündsystem (nicht gezeigt), das vor der Ladung 22 angeordnet ist, mit dem Sprengzünder 26 verbinden.

Der Federring 9 ist mit der Achse CC′ koaxial in dem Gehäuse 20 vor dem Behälter 29 angeordnet. Die nach vorn divergenten Zähne 13 sind teilweise in das Gehäuse 20 eingebettet, so daß der Federring 9 in bezug auf eine Vorwärtsbewegung und an einer axialen Position verankert ist, so daß der Umfangs­ kontakt der Laschen 14 mit dem Behälter 29 den Federring 9 axial zusammengepreßt hält. Dadurch drückt der Federring 9 den Behälter 29 relativ zum Gehäuse 20 nach hinten, wodurch die Ladung 22 zwischen der Auskleidung 23 und der Endwand 21 in Axialrichtung zusammengepreßt wird.

Der Basisteil 24 hat eine ausreichende Länge in Axialrich­ tung, so daß das Eindringen des Federrings 9 in ein Volumen 30 innerhalb der Auskleidung 23 verhindert wird; dieses Volumen 30 ist nach hinten durch die Auskleidung 23 und nach vorn durch einen gedachten umgekehrten Konus 31 begrenzt, der in bezug auf die Auskleidung axial so ausgerichtet ist, daß ein Schnittwinkel von wenigstens 70° mit der Ausklei­ dung 23 angrenzend an die vordere kreisrunde Basis 28 gebildet ist. Dieses Volumen 30 wird freigehalten, um eine Störung von Zieldurchdringungselementen (nicht gezeigt), die bei der Zündung der Hohlladung 22 von der Auskleidung 23 gebildet werden, durch den Federring 9 zu minimieren.

Fig. 3 zeigt die typische Schrumpfung, die sich einstellt, wenn der Sprengkopf nach Fig. 2 niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist. Z. B. kann der Sprengkopf bei einer Umge­ bungstemperatur von 15°C zusammengebaut werden, aber die niedrigsten Umgebungstemperaturbedingungen, denen der Sprengkopf ausgesetzt sein kann, sind typischerweise -40°C. Die Hohlladung 22, die einen wesentlich höheren Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten als das Gehäuse 20, die Endwand 21 und der Behälter 29 hat, ist hinsichtlich ihres Volumens erheb­ lich verringert und nimmt in dem Sprengkopf einen relativ kleinen Raum ein. Die axiale Kontraktion der Ladung 22 wird im wesentlichen durch die Bewegung des Behälters 29 aufge­ nommen, der durch den Federring 9 nach hinten gedrückt wird, so daß ein Raum 27 zwischen der Ladung 22 und der Ausklei­ dung 23 verbleibt, dessen Volumen bedeutend kleiner ist und der größere Symmetrie aufweist, als dies der Fall wäre, wenn die Auskleidung 23 starr an dem Gehäuse 20 befestigt wäre. Es hat sich gezeigt, daß eine Einführkraft von 30 kg für einen Federring 9 mit einem Durchmesser von 100 mm genügt, um sicherzustellen, daß der Behälter 29 in der erläuterten Weise durch den Federring 9 nach hinten beaufschlagt wird.

Claims (11)

1. Hohlladungsbausatz mit

• - einem ein geschlossenes Hinterende und ein offenes Vorderende aufwei­ senden rohrförmigen Gehäuse,
• - einer eine vertiefte Vorderfläche aufweisenden zylindrischen Ladung,
• - einer die vertiefte Vorderfläche der Ladung berührenden Auskleidung und
• - einem die Auskleidung in Richtung auf das geschlossene Hinterende des Gehäuses zu drückenden Kompressionselement, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ladung (22) auf ihrer gesamten Länge von einer zylindrischen Metallhülse (25) umgeben ist, die im Gehäuse (20) in dessen Axial­ richtung verschiebbar und mit der Auskleidung (23) dicht verbunden ist,
daß zwischen dem geschlossenen Hinterende (21) des Gehäuses (20) und der Ladung (22) eine dieser im Durchmesser höchstens gleiche axiale Verlängerung, zum Beispiel ein Zünder (26), eingefügt ist, so daß die Metallhülse (25) einen axialen Abstand von dem geschlossenen Hinterende (21) des Gehäuses (20) aufweist, und
daß das Kompressionselement (9) auf die Auskleidung (23) und auf die Metallhülse (25) zur Einwirkung kommt und die Metallhülse (25) ent­ lang der Ladung (22) in axialer Richtung auf das geschlossene Hin­ terende (21) des Gehäuses (20) zu beaufschlagt.

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionselement (9) umfangsseitig mit dem Gehäuse (20) in Eingriff steht.

3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionselement ein Federring (9) ist.

4. Bausatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (9) ein koaxial zum Gehäuse (20) angeordnetes mittig eingeschnürtes Zylinderrohr (10) aufweist, das einen mit dem Gehäu­ se (20) in Eingriff stehenden, nach vorn divergierenden ersten Ab­ schnitt (11) und einen an der Metallhülse (25) angreifenden, nach hinten divergierenden zweiten Abschnitt (12) besitzt.

5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (9) erheblich härter ist als das Gehäuse (20).

6. Bausatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (11) des Federrings (9) eine Vielzahl von bieg­ samen Sägezähnen (13) mit in das Gehäuse (20) eingreifenden Spitzen und der zweite Abschnitt (12) eine Vielzahl von biegsamen Laschen (14) mit in Kompressionseingriff mit der Auskleidung (23) und der Metallhülse (25) stehenden Enden aufweist.

7. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vertiefte Vorderfläche (27) der Ladung (22) axialsymmetrisch in Bezug auf das Gehäuse (20) ausgebildet ist.

8. Bausatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vertiefte Vorderfläche (27) der Ladung (22) in Form eines Ke­ gels mit nach vorn weisender kreisrunder Grundfläche (28) ausge­ bildet ist.

9. Bausatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kompressionselement (9) vollständig innerhalb eines vor der Auskleidung (23) liegenden Raumes befindet, der nach hinten von der Auskleidung (23) und nach vorn durch einen umgekehrten imagi­ nären Kegel (31) begrenzt ist, der axial mit der Auskleidung (23) fluchtet und mit der Auskleidung (23) angrenzend an deren kreisrun­ de Grundfläche (28) einen Schnittwinkel von wenigstens 70° bildet.

10. Bausatz nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vertiefte Vorderfläche (27) der Ladung (22) einen Scheitelwinkel zwischen 40 und 65° aufweist.